JP7285471B2 - 洗濯機 - Google Patents

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Description

本発明は、洗濯機に関する。
従来、洗濯機では、駆動モータを駆動源として、洗濯脱水槽、ドラム等の洗濯槽に収容された洗濯物を洗濯する洗濯運転が行われる。たとえば、全自動洗濯機では、洗濯脱水槽内の底部にパルセータを備え、洗濯脱水槽内に水が溜められた状態で駆動モータが動作し、パルセータが回転する。これにより、洗濯物に機械力が付与され、洗濯物が洗われたり、すすがれたりする。
洗濯機では、たとえば、駆動モータのトルクを大きくしたり、オン時間を長くしたりすることで、洗濯物に付与される機械力が大きくすることができ、洗濯物の洗浄力を向上させることができる。一方で、駆動モータへ多くの電力の供給が必要となるため、駆動モータの巻線の温度が上昇しやすくなる。
巻線の温度は、洗濯機が使用されていない間に低下し、やがて駆動モータの周囲の温度とほぼ同じ温度となる。しかしながら、洗濯物が多く、ユーザにより洗濯運転が連続的に行われるような場合は、前回の洗濯運転の後、駆動モータの巻線の温度が十分に低下しないまま、今回の洗濯運転が開始され得る。よって、上記のように、洗濯物に付与される機械力が大きくして洗濯物の洗浄力を向上させるようにした場合には、洗濯運転が連続的に行われたときに、駆動モータの巻線の温度が高くなり過ぎ、法律などで定められた上限温度を超えてしまうことが懸念される。
以下の特許文献1には、ロータと、巻線を有するステータとで構成されたモータと、ステータの温度を検出するサーミスタを備え、洗濯運転が連続して行われることなどにより、洗濯運転中にサーミスタが所定値以上の温度を検出した場合には、モータが停止される洗濯機が記載されている。
特開平11-239688号公報
上記洗濯機では、ステータの温度が所定値以上になるとモータが停止してしまう、即ち洗濯運転が中断してしまうため、モータが異常温度になることは回避できるものの、その回の洗濯運転での洗浄力が大きく低下してしまう虞がある。
そこで、本発明は、駆動モータの巻線が上限温度を超える温度になることを良好に回避でき得る洗濯機を提供することを目的とする。
本発明の主たる態様は、洗濯槽内に収容された洗濯物を駆動モータの動作により機械力を付与して洗濯する洗濯運転を行う洗濯機に関する。本態様に係る洗濯機は、前記駆動モータの巻線の温度または当該巻線の温度に相関する温度を、巻線温度として検出する巻線温度センサと、制御部と、を備える。ここで、前記制御部は、前記洗濯槽内に水が溜められた状態で前記駆動モータが動作するよりも前に検出された前記巻線温度に基づいて、その回の前記洗濯運転での運転条件を設定する。
上記の構成によれば、巻線の温度が低くて上限温度まで余裕があるときには、巻線の温度が上昇しやすくてもよいため、駆動モータの動作により洗濯物に大きな機械力が付与されたり長く機械力が付与されたりするような運転条件を設定でき、高い洗浄力を確保できる。一方、巻線の温度が高くて上限温度まであまり余裕がないときには、巻線の温度が上昇しにくくなるように、駆動モータの動作により洗濯物に小さな機械力が付与されたり短く機械力が付与されたりするような運転条件を設定でき、巻線の温度が上限温度を超えてしまうことを防止できる。
しかも、巻線の温度が高い場合でも、設定された運転条件で洗濯運転が最後まで行われる構成であるため、巻線の温度が上限温度を超える虞があるときに洗濯運転が中断される構成と違って、洗浄力が大きく低下してしまうことが生じにくく、洗浄力の安定した洗濯運転を行うことができる。
本態様に係る洗濯機において、前記駆動モータの周囲の温度または当該周囲の温度に相関する温度を、周囲温度として検出する周囲温度センサを、さらに備える構成が採られ得る。この場合、前記制御部は、前記洗濯槽内に水が溜められた状態で前記駆動モータが動作するよりも前に検出された前記巻線温度と、前記周囲温度との温度差に基づいて前記運転条件を設定する。
上記の構成によれば、巻線温度センサにより検出された巻線温度と周囲温度センサにより検出された周囲温度との温度差に基づいて駆動モータの巻線の温度が判定され、運転条件が設定される。
本態様に係る洗濯機において、前記洗濯槽の底部に配置され、前記駆動モータのトルクにより回転するパルセータを、さらに備えるような構成が採られ得る。この場合、前記運転条件は、洗濯物の負荷量に応じて前記洗濯槽内に水が溜められるときの水位を含み得る。前記制御部は、同じ負荷量に対して、前記巻線温度が相対的に低いときには前記水位が相対的に低くなり、前記巻線温度が相対的に高いときには前記水位が相対的に高くなるようにする。
同じ負荷量に対して洗濯槽の水位が低くなるほど、洗濯物がパルセータに近くなるので、洗濯物に強い水流が作用したり洗濯物がパルセータで擦られたりしやすくなり、洗濯物に付与される機械力が大きくなる。その反面、パルセータが洗濯物から受ける負荷が大きくなり、駆動モータへの負荷も大きくなるので、巻線の温度が上昇しやすくなる。
上記の構成によれば、巻線の温度が低いときには、同じ負荷量に対して洗濯槽の水位が低くなるので、駆動モータの動作により洗濯物に付与される機械力が大きくなる。これにより、高い洗浄力を確保できる。一方、巻線の温度が高いときには、同じ負荷量に対して洗濯槽の水位が高くなるので、パルセータが洗濯物から受ける負荷が小さくなり、駆動モータへの負荷も小さくなる。これにより、巻線の温度が上昇しにくくなるので、巻線の温度が上限温度を超えてしまうことを防止できる。
本態様に係る洗濯機において、前記運転条件は、前記駆動モータが動作することなく洗濯物が水に漬け置かれる漬け置き時間を含み得る。この場合、前記制御部は、前記巻線温度が相対的に低いときには前記漬け置き時間が存在せずまたは相対的に短くなり、前記巻線温度が相対的に高いときには前記漬け置き時間が存在しまたは相対的に長くなるようにする。
上記の構成によれば、巻線の温度が低いときには、漬け置き時間が存在せずまたは短くなるので、運転時間が長引きにくくなる。一方、巻線の温度が高いときには、漬け置き時間が存在しまたは長くなるので、洗濯物が水に漬け置かれる間に巻線が冷却しやすくなる。これにより、巻線の温度が上昇しにくくなるので、巻線の温度が上限温度を超えてしまうことを防止できる。
本態様に係る洗濯機において、前記運転条件は、前記駆動モータを動作させるときに供給される電力の大きさを含み得る。この場合、前記制御部は、前記巻線温度が相対的に低いときには前記電力が相対的に大きくなり、前記巻線温度が相対的に高いときには前記電力が相対的に小さくなるようにする。
駆動モータへ供給される電力が大きいほど、駆動モータのトルクが大きくなるので駆動モータの動作により洗濯物に付与される機械力が大きくなる。その反面、巻線に大きな電流が流れやすくなるため、巻線の温度が上昇しやすくなる。
上記の構成によれば、巻線の温度が低いときには、駆動モータへ供給される電力が大きくなるので、駆動モータの動作により洗濯物に付与される機械力が大きくなる。これにより、高い洗浄力を確保できる。一方、巻線の温度が高いときには、駆動モータへ供給される電力が小さくなるので、巻線の温度が上昇しにくくなる。これにより、巻線の温度が上限温度を超えてしまうことを防止できる。
本態様に係る洗濯機において、前記運転条件は、前記駆動モータを間欠的に動作させるときのオフ時間の割合を含み得る。この場合、前記制御部は、前記巻線温度が相対的に低いときには前記オフ時間の割合が相対的に小さくなり、前記巻線温度が相対的に高いときには前記オフ時間の割合が相対的に大きくなるようにする。
上記の構成によれば、巻線の温度が低いときには、オフ時間の割合が小さくなり、その分、オン時間の割合が大きくなるので、駆動モータの動作により洗濯物に機械力が付与される時間が長くなる。これにより、高い洗浄力を確保できる。一方、巻線の温度が高いときには、オフ時間の割合が大きくなるので、巻線の温度が上昇しにくくなる。これにより、巻線の温度が上限温度を超えてしまうことを防止できる。
本態様に係る洗濯機において、前記駆動モータの周囲の温度または当該周囲の温度に相関する温度を、周囲温度として検出する周囲温度センサを、さらに備えるような構成が採られ得る。この場合、前記制御部は、前記周囲温度に基づいて前記運転条件を設定する。
上記の構成によれば、駆動モータの周囲の温度が高くて巻線の温度が上昇しやすいときには、駆動モータの動作により洗濯物に小さな機械力が付与されたり短く機械力が付与されたりするような運転条件を設定できるので、巻線の温度が上限温度を超えてしまうことを一層防止できる。
本発明によれば、駆動モータの巻線が上限温度を超える温度になることを良好に回避でき得る洗濯機を提供することができる。
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明によりさらに明らかとなろう。ただし、以下の実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
図1は、実施の形態に係る、全自動洗濯乾燥機の側面断面図である。 図2は、実施の形態に係る、全自動洗濯乾燥機の上部の背面斜視図である。 図3は、実施の形態に係る、全自動洗濯乾燥機の構成を示すブロック図である。 図4は、実施の形態に係る、運転条件設定工程のために記憶部に記憶されるデータについて説明するための図である。 図5は、実施の形態に係る、運転条件設定工程での制御処理を示すフローチャートである。 図6は、実施の形態に係る、洗い工程での制御処理を示すフローチャートである。 図7は、変更例1に係る、全自動洗濯乾燥機の側面断面図である。
以下、本発明の洗濯機の一実施形態である全自動洗濯乾燥機1について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施の形態に係る、全自動洗濯乾燥機1の側面断面図である。図2は、本実施の形態に係る、全自動洗濯乾燥機1の上部の背面斜視図である。
全自動洗濯乾燥機1は、外観を構成する筐体10を備える。筐体10は、上下の面が開放された方形筒状の胴体部11と、胴体部11の上面を覆う上面板12と、胴体部11を支持する脚台13とを含む。上面板12には、洗濯物を投入するための外側投入口14が形成される。外側投入口14は、開閉自在な上蓋15により覆われる。
筐体10内には、外槽20が、防振装置を有する4本の吊棒21により弾性的に吊り下げ支持される。外槽20は、上面が開口するほぼ円筒状の外槽本体20aと、外槽本体20aの上面を覆うことにより、外槽20の上面を構成する外槽カバー20bとを含む。外槽20の上面、即ち外槽カバー20bには、外側投入口14に対応する位置に、洗濯物を投入するための内側投入口22が形成される。内側投入口22は、外槽蓋23により開閉可能に覆われる。
外槽20内には、上面が開放されたほぼ円筒状の洗濯脱水槽24が配される。洗濯脱水槽24の内周面には、全周に亘って多数の脱水孔24aが形成される。洗濯脱水槽24の上部には、バランスリング25が設けられる。洗濯脱水槽24の底部には、パルセータ26が配される。パルセータ26の表面には、放射状に複数の羽根26aが設けられる。なお、洗濯脱水槽24は、本発明の洗濯槽に相当する。
外槽20の外底部には、洗濯脱水槽24およびパルセータ26を駆動するトルクを発生させる駆動ユニット30が配される。駆動ユニット30は、駆動モータ31と、伝達機構部32と、翼軸33と、脱水槽軸34とを含む。駆動モータ31は、たとえば、DCブラシレスモータであり、巻線35aを有するステータ35と、ステータ35への通電により回転するロータ36とを含む。翼軸33はパルセータ26に接続され、脱水槽軸34は洗濯脱水槽24に接続される。伝達機構部32は、クラッチ機構を有し、当該クラッチ機構による切替操作により、洗い工程およびすすぎ工程では、駆動モータ31のトルクを翼軸33のみに伝達してパルセータ26のみを回転させ、脱水工程では、駆動モータ31のトルクを翼軸33および脱水槽軸34に伝達してパルセータ26および洗濯脱水槽24を一体的に回転させる。なお、伝達機構部32は減速機構を有し、洗い工程およびすすぎ工程では、駆動モータ31の回転が減速機構の減速比に従って減速され、翼軸33に伝達される。
外槽20の外底部には、排水口部20cが形成される。排水口部20cには、排水バルブ40が設けられる。排水バルブ40は、排水ホース41に接続される。排水バルブ40が開放されると、洗濯脱水槽24および外槽20に溜められた水が排水ホース41を通じて機外へ排出される。
筐体10内の後部には、外槽20の上方に乾燥装置50と給水装置60とが配置される。乾燥装置50と給水装置60は、胴体部11の上面後部に配置された固定板16に取り付けられ、上面板12により覆われる。
乾燥装置50は、洗濯脱水槽24内に収容された洗濯物を乾燥させる。乾燥装置50はヒータと送風ファンが配置された循環風路50aを含み、循環風路50aが、吸気ダクト71および排気ダクト72によって外槽20の内部と接続される。吸気ダクト71および排気ダクト72は、フレキシブルなダクトであり、ゴム等の弾性材料で形成され、中間部分に図示しない蛇腹部を有する。ヒータおよび送風ファンの動作により生成した温風が、循環風路50aから排出され、吸気ダクト71を通じて外槽20内に導入される。さらに、外槽20から排出された温風が、排気ダクト72を通じて循環風路50a内に導入される。こうして、循環風路50aと外槽20との間で温風が循環する。
乾燥装置50は、温風の循環による循環乾燥動作と、それに続く、循環する温風の一部を外部へ排出させる排気乾燥動作とを行う。上面板12には、多数の排気孔で構成され、温風が排出される排気口51が設けられる。
給水装置60は、外部に露出する給水口61が、水栓から延びる図示しない外部給水ホースに接続される。給水装置60は給水バルブおよび洗剤容器を含み、給水バルブが開放されることにより、水栓からの水道水が洗剤容器内に収容された洗剤とともに外槽20内に供給される。給水装置60は、風呂水ポンプを含んでいてもよい。
図3は、本実施の形態に係る、全自動洗濯乾燥機1の構成を示すブロック図である。
全自動洗濯乾燥機1は、上述した構成に加え、操作部91と、表示部92と、ブザー93とを備える。また、全自動洗濯乾燥機1は、制御ユニット100を備える。制御ユニット100は、制御部101、記憶部102、モータ駆動部103、クラッチ駆動部104、給水駆動部105、排水駆動部106、ファン駆動部107、ヒータ駆動部108および温度センサ109を含む。制御ユニット100は、たとえば、筐体10内の下部に設けられる。
操作部91は、全自動洗濯乾燥機1の電源を投入および遮断するための電源ボタン、運転を開始、一時停止させるためのスタート/一時停止ボタン、洗濯運転、洗濯乾燥運転および乾燥運転に係る複数の運転コースの中から任意の運転コースを選択するためのコース選択ボタンなど、各種の操作ボタンを含む。操作部91は、ユーザに操作された操作ボタンに応じた入力信号を制御部101に出力する。
表示部92は、選択された運転コースを表示するコース表示部、洗濯脱水槽2内の水位を表示する水位表示部、運転の進行に合わせて現在実行中の工程を表示する工程表示部、運転の残り時間を表示する残時間表示部などを含む。ブザー93は、制御部101から制御信号に従って、操作ボタンが受け付けられたことを知らせる音、運転が終了したことを知らせる音など、各種のビープ音を出力する。
水位センサ94は、洗濯脱水槽24内の水位を検出し、検出した水位に応じた水位信号を制御部101に出力する。
制御部101、記憶部102、モータ駆動部103、クラッチ駆動部104、給水駆動部105、排水駆動部106、ファン駆動部107およびヒータ駆動部108は、IC(integrated circuit)等の電子回路により構成され、基板110上に配置される。
モータ駆動部103は、たとえば、ドライバーICであり、ドライバー回路103aと、温度センサ103bとを含む。ドライバー回路103aは、制御部101からの制御信号に従って、駆動モータ31を駆動する。ドライバー回路103aは、回転数センサ(図示せず)が検出した駆動モータ31の回転数に応じた駆動電流を駆動モータ31に出力する。駆動モータ31の回転数制御として、本実施の形態では、PWM(Pulse Width Modulation)制御が用いられる。この場合、デューティ比に応じた駆動電流、即ち電力が駆動モータ31に供給される。温度センサ103bは、ドライバー回路103aの温度K2(以下、「ドライバー温度K2」という)を検出し、検出したドライバー温度K2に相当する温度信号を制御部101に出力する。駆動モータ31の巻線35aの温度が上昇するときには、駆動モータ31を駆動するドライバー回路103aの温度も上昇する。即ち、ドライバー温度K2は、駆動モータ31の巻線35aの温度と相関することになる。なお、温度センサ103bは、本発明の巻線温度センサに相当し、ドライバー温度K2は、本発明の巻線温度に相当する。
クラッチ駆動部104は、制御部101から出力された制御信号に従い、伝達機構部32のクラッチ機構32aを駆動する。給水駆動部105は、制御部101からの制御信号に従って、給水装置60の給水バルブ62を駆動する。排水駆動部106は、制御部101からの制御信号に従って、排水バルブ40を駆動する。
ファン駆動部107は、制御部101から出力された制御信号に従って、乾燥装置50の送風ファン52を駆動する。ヒータ駆動部108は、制御部101から出力された制御信号に従って、乾燥装置50のヒータ53を駆動する。
温度センサ109は、たとえばサーミスタであり、基板110に配置され、基板110の周囲の温度K1(以下、「基板周囲温度K1」という)を検出する。基板周囲温度K1は、駆動モータ31の周囲の温度とほぼ同じ温度、即ち、相関する温度となる。なお、温度センサ109は、本発明の周囲温度センサに相当し、基板周囲温度K1は、本発明の周囲温度に相当する。
記憶部102は、EEPROM、RAM等を含む。記憶部102には、各種運転コースの洗濯運転、洗濯乾燥運転および乾燥運転を実行するためのプログラムが記憶される。また、記憶部102には、これら洗濯運転、洗濯乾燥運転および乾燥運転に用いられる各種の運転条件が記憶される。
制御部101は、記憶部102に記憶されたプログラムに従い、表示部92、モータ駆動部103、クラッチ駆動部104、給水駆動部105、排水駆動部106、ファン駆動部107、ヒータ駆動部108等を制御する。
全自動洗濯乾燥機1では、各種運転コースの洗濯運転、洗濯乾燥運転または乾燥運転が行われる。洗濯運転は、洗濯のみを行う運転であり、洗い工程、中間脱水工程、すすぎ工程および最終脱水工程が順番に実行される。洗濯乾燥運転は、洗濯から乾燥までを連続的に行う運転であり、最終脱水工程に続いて乾燥工程が実行される。乾燥運転は、乾燥のみを行う運転であり、乾燥工程のみが実行される。
洗い工程およびすすぎ工程では、洗濯脱水槽24内に水が溜められた状態で、パルセータ26が停止を挟んで右方向および左方向に交互に回転する。パルセータ26の回転により発生した水流等の作用によって洗濯脱水槽24内の洗濯物が洗われる、あるいは、すすがれる。なお、すすぎ工程では、洗濯コースによって溜めすすぎが行われたり注水すすぎが行われたりする。
中間脱水工程および最終脱水工程では、洗濯脱水槽24およびパルセータ26が一体となって高速回転する。洗濯脱水槽24に発生する遠心力の作用により、洗濯物が脱水される。
乾燥工程では、最初に内気循環乾燥工程が行われ、それに続いて外気導入乾燥工程が行われる。内気循環乾燥工程では、乾燥装置50により循環乾燥動作が行われ、循環風路50aと外槽20との間で温風が循環する。乾燥風の循環により、洗濯脱水槽24内の温度が速やかに上昇する。パルセータ26が回転し、洗濯物が撹拌されつつ、循環する温風により乾燥される。洗濯脱水槽24内の温度上昇が進み、洗濯物から水分が蒸発して温風に水分が多く含まれるようになると、外気導入乾燥工程に切り替えられる。外気導入乾燥工程では、乾燥装置50により排気乾燥動作が行われ、循環風路50aに外気が導入されるとともに、循環風路50aから循環する温風の一部が排気される。洗濯物から蒸発した水分が、効果的に外槽20内から筐体10の外に排出され、外槽20内が除湿されやすくなるため、洗濯物の乾燥が促進される。
さて、洗濯運転および洗濯乾燥運転では、洗い工程の前に、運転条件設定工程が実行される。
図4は、本実施の形態に係る、運転条件設定工程のために記憶部102に記憶されるデータについて説明するための図である。
図4に示すように、記憶部102には、第1負荷量-水位テーブル、第2負荷量-水位テーブルおよび第3負荷量-水位テーブルが記憶される。これら負荷量-水位テーブルは、運転条件の一つである洗濯脱水槽24内の水位を洗濯物の負荷量に応じて設定するためのテーブルである。第1負荷量-水位テーブルでは、第2負荷量-水位テーブルよりも同じ負荷量に対応付けられた水位が低くなり、第2負荷量-水位テーブルでは、第3負荷量-水位テーブルよりも同じ負荷量に対応付けられた水位が低くなる。運転条件設定工程において、これら3つの負荷量-水位テーブルの何れか一つを用いて洗い工程での水位の設定が行われる。
また、記憶部102には、各種の運転条件の一部として、運転条件設定工程で設定される、洗い工程での漬け置き時間、PWM制御のデューティ比およびモータオフ時間が記憶される。漬け置き時間は、駆動モータ31が動作によりパルセータ26が回転せずに、洗濯物が水に漬け置かれる時間である。本実施の形態では、洗濯脱水槽24内の水位が設定水位に到達した後、パルセータ26の回転が開始される前に、洗濯物が水に漬け置かれる。漬け置き時間として、0分、T1分、T1分より値の大きなT2分の3種類の値が記憶される。デューティ比およびモータオフ時間は、パルセータ26を左右方向に回転させるために駆動モータ31を間欠的に動作させるときの駆動モータ31のオン時のデューティ比および駆動モータ31のオフ時間である。デューティ比として、R1%、R1%より小さなR2%、R2%より小さなR3%の3つの値が記憶される。また、モータオフ時間として、t1秒、t1秒より大きなt2秒、t2秒より大きなt3秒の3つの値が記憶される。
図5は、本実施の形態に係る、運転条件設定工程での制御処理を示すフローチャートである。
洗濯運転または洗濯乾燥運転が開始されると、最初に、運転条件設定工程が行われる。制御部101は、温度センサ109から基板周囲温度K1を取得し(S101)、温度センサ103bからドライバー温度K2を取得する(S102)。そして、制御部101は、ドライバー温度K2と基板周囲温度K1との温度差K3を算出する(S103)。
次に、制御部101は、洗濯脱水槽24内に投入された洗濯物の負荷量を判定する(S104)。たとえば、制御部101は、洗濯脱水槽24内に水が入っていない状態で駆動モータ31を動作させてパルセータ26を回転させ、その際にパルセータ26に掛かる負荷の大きさを、駆動モータ31の到達回転数、惰性回転量などにより検出し、検出結果に基づいて負荷量を判定する。
次に、制御部101は、温度差K3が閾値M1よりも小さいか否かを判定する(S105)。前回の運転が終了してから十分に時間が経過した後に今回の運転が開始された場合は、駆動モータ31の巻線35aの温度が十分に低下しており、同様に、ドライバー温度K2も十分に低下している。よって、この場合は、ドライバー温度K2が基板周囲温度K1に近くなるため温度差K3が小さくなり、その結果、温度差K3が閾値M1よりも小さくなる。
温度差K3が閾値M1よりも小さい場合(S105:YES)、制御部101は、第1負荷量-水位テーブルを参照し、S104で判定した負荷量に基づいて、洗濯脱水槽24内の水位を設定する(S106)。また、制御部101は、漬け置き時間を0分に設定、即ち、洗濯物が水に漬け置かれない設定とする(S107)。さらに、制御部101は、デューティ比をR1%に設定し(S108)、オフ時間をt1秒に設定する(S109)。
一方、前回の運転が終了してから短時間のうちに今回の運転が開始された場合、即ち、運転が連続的に行われた場合、駆動モータ31の巻線35aの温度が十分に低下しておらず、同様に、ドライバー温度K2も十分に低下していない。よって、この場合は、ドライバー温度K2が基板周囲温度K1と離れるため温度差K3が大きくなり、その結果、温度差K3が閾値M1以上となる。
温度差K3が閾値M1以上である場合(S105:NO)、制御部101は、基板周囲温度K1が閾値M2よりも小さいか否かを判定する(S110)。全自動洗濯乾燥機1の設置環境の温度が高くなく、駆動モータ31の周囲の温度が高くない場合、基板周囲温度K1も高くならないため、基板周囲温度K1が閾値M2よりも小さくなる。
基板周囲温度K1が閾値M2よりも小さい場合(S110:YES)、制御部101は、第2負荷量-水位テーブルを参照し、S104で判定した負荷量に基づいて、洗濯脱水槽24内の水位を設定する(S111)。また、制御部101は、洗濯物が水に漬け置かれる設定とし、漬け置き時間をT1分に設定する(S112)。さらに、制御部101は、デューティ比をR1%より小さなR2%に設定し(S113)、オフ時間をt1秒より長いt2秒に設定する(S114)。
夏場などには、全自動洗濯乾燥機1の設置環境の温度が高くなり、駆動モータ31の周囲の温度が高くなり得る。こうなると、基板周囲温度K1も高くなり、基板周囲温度K1が閾値M2以上になる。
基板周囲温度K1が閾値M2以上である場合(S110:NO)、制御部101は、第3負荷量-水位テーブルを参照し、S104で判定した負荷量に基づいて、洗濯脱水槽24内の水位を設定する(S115)。また、制御部101は、洗濯物が水に漬け置かれる設定とし、漬け置き時間をT1分より長いT2分に設定する(S116)。さらに、制御部101は、デューティ比をR2%より小さなR3%に設定し(S117)、オフ時間をt2秒より長いt3秒に設定する(S118)。
なお、モータオン時間は、温度差K3および基板周囲温度K1に関係なく、予め設定された一定の時間とされる。このため、モータオン時間が長く設定されるほど、駆動モータ31の間欠動作におけるモータオフ時間の割合が大きく設定されることになる。反対に、モータオフ時間が短く設定されるほど、モータオン時間の割合が大きく設定されることになる。
このようにして、水位、漬け置き時間、デューティ比およびモータオフ時間が設定されると、制御部101は、運転時間を算出し、算出した運転時間を運転残時間として表示部92の残時間表示部に表示する(S119)。運転残時間は、負荷量に応じて設定された水位、漬け置き時間などの運転条件により変動する。残時間表示部に表示された運転残時間は、洗濯運転の進行に伴って減らされる。運転残時間の表示が行われると、運転条件設定処理が終了し、洗い工程へと移行する。
図6は、本実施の形態に係る、洗い工程での制御処理を示すフローチャートである。
洗い工程が開始されると、制御部101は、給水バルブ62を開放して外槽20内、即ち洗濯脱水槽24内に給水を行う(S201)。この給水時には、給水装置60の洗剤容器に投入された洗剤が水に混合されて洗濯脱水槽24に供給される。よって、洗濯脱水槽24内の水は、洗剤水となる。
制御部101は、洗濯脱水槽24内の水位が、運転条件設定処理のS106、S111またはS115で設定された設定水位に到達したか否かを判定する(S202)。洗濯脱水槽24内の水位が設定水位すると(S202:YES)、制御部101は、給水バルブ62を閉鎖して給水を停止する(S203)。
次に、制御部101は、給水の停止後、漬け置き時間が経過したか否かを判定する(S204)。運転条件設定処理のS107で漬け置き時間が0に設定された場合、直ちに漬け置き時間が経過したと判定される。この場合は、実質的に、洗濯物が水に漬け置かれないことになる。一方、運転条件設定処理のS112またはS115において、漬け置き時間がT1分またはT2分に設定された場合、T1分またはT2分が経過すると、漬け置き時間が経過したと判定される。
漬け置き時間が経過すると(S204:YES)、制御部101は、駆動モータ31のオンオフ制御を開始して、パルセータ26を、停止を挟んで右方向および左方向に交互に回転させる(S205)。この際、駆動モータ31、即ちパルセータ26の回転を立ち上げるときのPWM制御のデューティ比は、運転条件設定処理のS108で設定されたR1%、S113で設定されたR2%またはS117で設定されたR3%とされる。また、モータオフ時間は、運転条件設定処理のS109で設定されたt1秒、S114で設定されたt2秒またはS118で設定されたt3秒とされる。 制御部101は、パルセータ26の回転を開始してから洗い時間が経過した否かを判定する(S206)。洗い時間は、温度差K3および基板周囲温度K1に関係なく、予め設定された一定の時間とされる。洗い時間が経過すると(S206:YES)、制御部101は、駆動モータ31を停止させて、パルセータ26を停止させる(S207)。そして、制御部101は、排水バルブ40を開放して、外槽20、即ち、洗濯脱水槽24からの排水を行う(S208)。排水が完了すると、洗い工程が終了し、中間脱水工程に移る。排水バルブ40は、開放したままとなる。
このように、本実施の形態では、今回の運転が開始されたときに駆動モータ31の巻線35aの温度が十分に低下しており、温度差K3が閾値M1より小さい場合には、洗い工程において、第1負荷量-水位テーブルを用いて水位の設定が行われるために同じ負荷量に対して洗濯脱水槽24の水位が低くなる。また、漬け置き時間が0となるため、パルセータ26を回転させる前に洗濯物が水に漬け置かれなくなる。さらに、PWM制御のデューティ比がR1%と大きな値とされることで、駆動モータ31へ供給される電力が大きくなる。さらに、モータオフ時間がt1秒と小さな値とされることで、モータオフ時間の割合が小さくなり、その分、モータオン時間の割合が大きくなる。
駆動モータ31がオンオフ制御されて、パルセータ26が、停止を挟んで右方向および左方向に交互に回転するとき、同じ負荷量に対して水位が低いと、洗濯物がパルセータ26に近くなるので、洗濯物に強い水流が作用したり洗濯物がパルセータ26で擦られたりしやすくなり、洗濯物に付与される機械力が大きくなる。また、駆動モータ31へ供給される電力が大きくなると、駆動モータ31のトルクが大きくなるので、パルセータ26の回転の立ち上がりが早くなったり回転数が高くなったりしやすく、洗濯物に付与される機械力が大きくなる。さらに、モータオン時間の割合が大きくなると、パルセータ26の回転時間が長くなって、洗濯物に機械力が付与される時間が長くなる。これにより、洗濯物が良く洗われるので、高い洗浄力が確保される。
また、パルセータ26を回転させる前に洗濯物が水に漬け置かれないので、洗い工程での運転時間が長引かない。
一方、今回の運転が開始されたときに駆動モータ31の巻線35aの温度があまり低下しておらず、温度差K3が閾値M1以上である場合には、洗い工程において、第2負荷量-水位テーブルまたは第3負荷量-水位テーブルを用いて水位の設定が行われるために同じ負荷量に対して洗濯脱水槽24の水位が高くなる。また、T1分またはT2分の漬け置き時間が存在し、パルセータ26を回転させる前に洗濯物が水に漬け置かれる。さらに、PWM制御のデューティ比がR2%またはR3%と小さな値とされることで、駆動モータ31へ供給される電力が小さくなる。さらに、モータオフ時間がt2秒またはt3秒と大きな値とされることで、モータオフ時間の割合が大きくなる。
駆動モータ31がオンオフ制御されて、パルセータ26が、停止を挟んで右方向および左方向に交互に回転するとき、同じ負荷量に対して水位が高いと、洗濯物がパルセータ26から遠くなるので、パルセータ26が洗濯物から受ける負荷が小さくなり、駆動モータ31への負荷も小さくなる。よって、巻線35aの温度が上昇しにくくなる。また、駆動モータ31へ供給される電力が小さくなると、さらに、モータオフ時間の割合が大きくなると、巻線35aの温度が上昇しにくくなる。さらに、洗濯物が漬け置かれている間に巻線35aが冷却し得る。これにより、運転開始時に駆動モータ31の巻線35aの温度があまり低下していなくても、巻線35aの温度が法律などで定められる上限温度を超えてしまうことが防止される。また、洗剤が含まれた水に洗濯物が漬け置かれることにより、洗濯物に付着した汚れが分解しやすくなり、洗浄力が高まる。
さらに、温度差K3が閾値M1以上である場合において、駆動モータ31の周囲の温度が高く、基板周囲温度K1が閾値M2以上であるときには、洗い工程において、第3負荷量-水位テーブルを用いられることで洗濯脱水槽24の水位がより高くなり、漬け置き時間がT1分より長いT2分となり、デューティ比がR2%よりも小さいR3%となり、モータオフ時間がt2秒より長いt3秒となる。これにより、駆動モータ31の周囲の温度が高くても、巻線35aの温度が上昇しにくくなるので、巻線35aの温度が上限温度を超えてしまうことが一層防止される。
<実施の形態の効果>
本実施の形態によれば、洗濯脱水槽24内に水が溜められた状態で駆動モータ31が動作するよりも前に検出された、巻線35aの温度に相関するドライバー温度K2と駆動モータ31の周囲の温度に相関する基板周囲温度K1との温度差K3に基づいて、その回の洗濯運転での運転条件が設定される。これにより、巻線35aの温度が低くて上限温度まで余裕があるときには、巻線35aの温度が上昇しやすくてもよいため、駆動モータ31の動作により洗濯物に大きな機械力が付与されたり長く機械力が付与されたりするような運転条件を設定でき、高い洗浄力を確保できる。一方、巻線35aの温度が高くて上限温度まであまり余裕がないときには、巻線35aの温度が上昇しにくくなるように、駆動モータ31の動作により洗濯物に小さな機械力が付与されたり短く機械力が付与されたりするような運転条件を設定でき、巻線35aの温度が上限温度を超えてしまうことを防止できる。
また、本実施の形態によれば、巻線35aの温度が低いときには、同じ負荷量に対して洗濯脱水槽24の水位が低くなるので、駆動モータ31の動作により洗濯物に付与される機械力が大きくなる。これにより、高い洗浄力を確保できる。一方、巻線35aの温度が高いときには、同じ負荷量に対して洗濯脱水槽24の水位が高くなるので、パルセータ26が洗濯物から受ける負荷が小さくなり、駆動モータ31への負荷も小さくなる。これにより、巻線35aの温度が上昇しにくくなるので、巻線35aの温度が上限温度を超えてしまうことを防止できる。
さらに、本実施の形態によれば、巻線35aの温度が低いときには、漬け置き時間が存在しないので、運転時間が長引きにくくなる。一方、巻線35aの温度が高いときには、漬け置き時間が存在するので、洗濯物が水に漬け置かれる間に巻線35aが冷却しやすくなる。これにより、巻線35aの温度が上昇しにくくなるので、巻線35aの温度が上限温度を超えてしまうことを防止できる。
さらに、本実施の形態によれば、巻線35aの温度が低いときには、駆動モータ31へ供給される電力が大きくなるので、駆動モータ31の動作により洗濯物に付与される機械力が大きくなる。これにより、高い洗浄力を確保できる。一方、巻線35aの温度が高いときには、駆動モータ31へ供給される電力が小さくなるので、巻線35aの温度が上昇しにくくなる。これにより、巻線35aの温度が上限温度を超えてしまうことを防止できる。
さらに、上記実施の形態によれば、巻線35aの温度が低いときには、駆動モータ31を間欠的に動作させるときのモータオフ時間の割合が小さくなり、その分、モータオン時間の割合が大きくなるので、駆動モータ31の動作により洗濯物に機械力が付与される時間が長くなる。これにより、高い洗浄力を確保できる。一方、巻線35aの温度が高いときには、モータオフ時間の割合が大きくなるので、巻線35aの温度が上昇しにくくなる。これにより、巻線35aの温度が上限温度を超えてしまうことを防止できる。
さらに、本実施の形態によれば、駆動モータ31の周囲の温度が高くて巻線35aの温度が上昇しやすいときには、駆動モータ31の動作により洗濯物に小さな機械力が付与されたり短く機械力が付与されたりするような運転条件を設定できる。具体的には、洗濯脱水槽24の水位を高くでき、漬け置き時間を長くでき、駆動モータ31へ供給される電力を小さくでき、駆動モータ31を間欠的に動作させるときのモータオフ時間の割合を大きくできる。これにより、巻線35aの温度が上限温度を超えてしまうことを一層防止できる。
なお、従来のように、洗濯運転での駆動モータ31の動作により巻線35aの温度が所定温度以上となると駆動モータ31が停止するような構成とされた場合、洗濯運転の中断により、運転残時間が大きく狂ってしまう虞がある。これに対し、本実施の形態では、運転残時間が大きく狂ってしまうようなことがない。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態等によって何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も、上記以外に種々の変更が可能である。
<変更例1>
図7は、変更例1に係る、全自動洗濯乾燥機1の側面断面図である。
上記実施の形態では、モータ駆動部103に温度センサ103bが設けられ、駆動モータ31の巻線35aの温度に相関するドライバー回路103aの温度が温度センサ103bにより検出された。また、基板110に温度センサ109が設けられ、駆動モータ31の周囲の温度に相関する基板110の周囲の温度が温度センサ109により検出された。
これに対し、本変更例では、図7に示すように、駆動モータ31のステータ35に温度センサ81が設けられる。温度センサ81は、ステータ35の巻線35aの温度を検出する。また、駆動モータ31の周囲に温度センサ82が設けられる。温度センサ82は、駆動モータ31の周囲の温度を検出する。温度センサ81は、本発明の巻線温度センサに相当し、温度センサ82は、本発明の周囲温度センサに相当する。
運転条件設定工程において、S103では温度センサ81により検出された巻線35aの温度と温度センサ82により検出された周囲の温度との温度差が算出され、S105では、算出された温度差が、それに対応する閾値と比較される。また、S110では、温度センサ82により検出された周囲の温度が、それに対応する閾値と比較される。
<その他の変更例>
上記実施の形態では、洗い工程以外の工程の運転条件は、温度差K3および基板周囲温度K1に基づいて設定されない。しかしながら、洗い工程以外の工程の運転条件が温度差K3および基板周囲温度K1に基づいて設定されるようにしてもよい。たとえば、すすぎ工程における、溜めすすぎのときの洗濯脱水槽24内の水位、パルセータ26を回転させるときのデューティ比およびモータオフ時間が、洗い工程と同様、温度差K3および基板周囲温度K1に基づいて設定されてもよい。さらには、中間脱水工程および最終脱水工程における、脱水回転数、脱水時間などが温度差K3および基板周囲温度K1に基づいて設定されるようにしてもよい。この場合、温度差K3が閾値M1より小さいときには、小さくないときよりも脱水回転数が高くされ、脱水時間が長くされる。また、基板周囲温度K1が閾値M2より小さいときには、小さくないときよりも脱水回転数が高くされ、脱水時間が長くされる。
また、上記実施の形態では、運転条件設定工程において、駆動モータ31の巻線35aの温度の低下具合を判定するために、S103でドライバー温度K2と基板周囲温度K1との温度差K3が算出され、S105で温度差K3が、それに対応する閾値M1と比較された。しかしながら、S103の処理が実行されず、S105でドライバー温度K2が、それに対応する閾値と比較されるようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態では、駆動モータ31の間欠的に動作させるときのモータオフ時間の割合、言い換えれば、モータオン時間の割合が、温度差K3および基板周囲温度K1に応じて変更されるように、モータオン時間の値は一定とされ、モータオフ時間の値が変更された。しかしながら、モータオフ時間の値が一定とされ、モータオン時間の値が変更されてもよい。
さらに、上記実施の形態において、駆動モータ31を間欠的に動作させるときのモータオン時間およびモータオフ時間が、温度差K3および基板周囲温度K1によらずに一定とされ、代わりに、温度差K3および基板周囲温度K1に応じて洗い時間が変更されるようにしてもよい。この場合、洗い時間は、温度差K3が閾値M1より小さい場合に、温度差K3が閾値M1以上であり且つ基板周囲温度K1が閾値M2より小さい場合よりも長い時間に設定され、基板周囲温度K1が閾値M2より小さい場合に、閾値M2以上である場合よりも長い時間に設定される。
さらに、上記実施の形態では、温度差K3が閾値M1より小さい場合に、S107で漬け置き時間が0、即ち、漬け置き時間が設けられないように設定された。しかしながら、温度差K3が閾値M1より小さい場合に、S107で漬け置き時間が、温度差K3が閾値M1以上であり且つ基板周囲温度K1が閾値M2より小さい場合の漬け置き時間よりも短い時間に設定されてもよい。
さらに、上記実施の形態では、洗濯脱水槽24内の水位が設定水位に到達した後、パルセータ26の回転が開始される前に、漬け置き時間だけ洗濯物が水に漬け置かれた。しかしながら、パルセータ26の回転が開始された後に一旦中断され、漬け置き時間だけ洗濯物が水に漬け置かれた後、回転が再開されるようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態では、同じ負荷量に対して洗濯脱水槽24内の水位が異なる3つの負荷量-水位テーブルが用いられた。しかしながら、用いられる負荷量-水位テーブルは一つとされ、代わりに、S106、S111およびS115において、温度差K3および基板周囲温度K1に応じて、追加される水位または水量が設定されるようにしてもよい。この場合、追加される水位または水量は、温度差K3が閾値M1より小さい場合に、温度差K3が閾値M1以上であり且つ基板周囲温度K1が閾値M2より小さい場合よりも少なく設定され、基板周囲温度K1が閾値M2より小さい場合に、閾値M2以上である場合より少なく設定される。
さらに、上記実施の形態では、衣類の乾燥機能が搭載された全自動洗濯乾燥機1に本発明が適用された例が示された。しかしながら、衣類の乾燥機能が搭載されていない全自動洗濯機に本発明を適用することもできる。また、外槽内に洗濯槽となる横軸型のドラムを配置したドラム式洗濯機、およびドラム式洗濯機に衣類の乾燥機能が搭載されたドラム式洗濯乾燥機に本発明を適用することもできる。なお、本発明がドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機に適用される場合、S106、S111およびS115の温度差K3および基板周囲温度K1に応じた水位設定は行われない。また、S108、S113またはS117で設定されるデューティ比およびS109、S114またはS118で設定されるモータオフ時間は、駆動モータを動作してドラムを停止を挟んで右方向および左方向に回転させるときのものとなる。
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
1 全自動洗濯乾燥機(洗濯機)
24 洗濯脱水槽(洗濯槽)
26 パルセータ
31 駆動モータ
81 温度センサ(巻線温度センサ)
82 温度センサ(周囲温度センサ)
101 制御部
103b 温度センサ(巻線温度センサ)
109 温度センサ(周囲温度センサ)

Claims (7)

  1. 洗濯槽内に収容された洗濯物を駆動モータの動作により機械力を付与して洗濯する洗濯運転を行う洗濯機において、
    前記洗濯槽の底部に配置され、前記駆動モータのトルクにより回転するパルセータと、
    前記駆動モータの巻線の温度または当該巻線の温度に相関する温度を、巻線温度として検出する巻線温度センサと、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記洗濯槽内に水が溜められた状態で前記駆動モータが動作するよりも前に検出された前記巻線温度に基づいて、その回の前記洗濯運転での運転条件を設定し、
    前記運転条件は、洗濯物の負荷量に応じて前記洗濯槽内に水が溜められるときの水位を含み、
    前記制御部は、同じ負荷量に対して、前記巻線温度が相対的に低いときには前記水位が相対的に低くなり、前記巻線温度が相対的に高いときには前記水位が相対的に高くなるようにする、
    ことを特徴とする洗濯機。
  2. 請求項1に記載の洗濯機において、
    前記運転条件は、前記駆動モータが動作することなく洗濯物が水に漬け置かれる漬け置き時間を含み、
    前記制御部は、前記巻線温度が相対的に低いときには前記漬け置き時間が存在せずまたは相対的に短くなり、前記巻線温度が相対的に高いときには前記漬け置き時間が存在しまたは相対的に長くなるようにする、
    ことを特徴とする洗濯機。
  3. 洗濯槽内に収容された洗濯物を駆動モータの動作により機械力を付与して洗濯する洗濯運転を行う洗濯機において、
    前記駆動モータの巻線の温度または当該巻線の温度に相関する温度を、巻線温度として検出する巻線温度センサと、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記洗濯槽内に水が溜められた状態で前記駆動モータが動作するよりも前に検出された前記巻線温度に基づいて、その回の前記洗濯運転での運転条件を設定し、
    前記運転条件は、前記駆動モータが動作することなく洗濯物が水に漬け置かれる漬け置き時間を含み、
    前記制御部は、前記巻線温度が相対的に低いときには前記漬け置き時間が存在せずまたは相対的に短くなり、前記巻線温度が相対的に高いときには前記漬け置き時間が存在しまたは相対的に長くなるようにする、
    ことを特徴とする洗濯機。
  4. 請求項1ないし3の何れか一項に記載の洗濯機において、
    前記駆動モータの周囲の温度または当該周囲の温度に相関する温度を、周囲温度として検出する周囲温度センサを、さらに備え、
    前記制御部は、前記洗濯槽内に水が溜められた状態で前記駆動モータが動作するよりも前に検出された前記巻線温度と、前記周囲温度との温度差に基づいて前記運転条件を設定する、
    ことを特徴とする洗濯機。
  5. 請求項1ないし4の何れか一項に記載の洗濯機において、
    前記運転条件は、前記駆動モータを動作させるときに供給される電力の大きさを含み、
    前記制御部は、前記巻線温度が相対的に低いときには前記電力が相対的に大きくなり、前記巻線温度が相対的に高いときには前記電力が相対的に小さくなるようにする、
    ことを特徴とする洗濯機。
  6. 請求項1ないし5の何れか一項に記載の洗濯機において、
    前記運転条件は、前記駆動モータを間欠的に動作させるときのオフ時間の割合を含み、
    前記制御部は、前記巻線温度が相対的に低いときには前記オフ時間の割合が相対的に小さくなり、前記巻線温度が相対的に高いときには前記オフ時間の割合が相対的に大きくなるようにする、
    ことを特徴とする洗濯機。
  7. 請求項1ないし6の何れか一項に記載の洗濯機において、
    前記駆動モータの周囲の温度または当該周囲の温度に相関する温度を、周囲温度として検出する周囲温度センサを、さらに備え、
    前記制御部は、前記周囲温度に基づいて前記運転条件を設定する、
    ことを特徴とする洗濯機。
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